Identification des Signes d’une Réaction Chimique
Comprendre l’Identification des Signes d’une Réaction Chimique
Un groupe de scientifiques étudie la réaction entre le vinaigre (acide acétique) et le bicarbonate de soude (bicarbonate de sodium) pour développer un nouveau type de nettoyant écologique.
Lors de la réaction, ils observent plusieurs phénomènes indiquant qu’une réaction chimique se produit.
Données Fournies :
- Quantité de vinaigre utilisée : 50 mL
- Concentration de l’acide acétique dans le vinaigre : 5% en masse
- Quantité de bicarbonate de soude : 20 g
- Masse molaire du bicarbonate de sodium (NaHCO₃) : 84 g/mol
- Masse molaire de l’acide acétique (CH₃COOH) : 60 g/mol
- La réaction produit du dioxyde de carbone (CO₂), de l’eau (H₂O) et de l’acétate de sodium (NaC₂H₃O₂).
Équation de la Réaction :
\( \text{CH}_3\text{COOH} + \text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{NaC}_2\text{H}_3\text{O}_2 \)
Questions :
1. Calcul du Nombre de Moles de Bicarbonate de Soude :
Calculez le nombre de moles de bicarbonate de soude utilisées dans la réaction.
2. Détermination de la Limite Réactionnelle :
En supposant que tout le vinaigre réagit, déterminez quel réactif est en excès.
3. Identification des Signes d’une Réaction Chimique :
Quels signes indiquent qu’une réaction chimique a lieu lors de la combinaison du vinaigre et du bicarbonate de soude ?
4. Calcul de la Quantité de CO₂ Produit :
Calculez la quantité de dioxyde de carbone produite, en moles, en supposant que la réaction se déroule complètement.
Correction : Identification des Signes d’une Réaction Chimique
1. Calcul du Nombre de Moles de Bicarbonate de Soude
Pour calculer le nombre de moles de bicarbonate de soude, nous utilisons la formule suivante :
- Nombre de moles:
\[ = \frac{\text{Masse (g)}}{\text{Masse molaire (g/mol)}} \]
En substituant les valeurs données :
- \(\text{Nombre de moles de NaHCO}_3 \)
\[ = \frac{20 \, \text{g}}{84 \, \text{g/mol}} \approx 0.238 \, \text{moles} \]
2. Détermination de la Limite Réactionnelle :
Pour déterminer le réactif limitant, il faudrait également calculer le nombre de moles de l’acide acétique dans le vinaigre.
Cependant, étant donné que l’exercice ne demande que d’identifier le réactif en excès sans fournir suffisamment de données pour calculer le nombre exact de moles d’acide acétique, nous supposons ici que tout le vinaigre réagit.
D’après l’équation de la réaction, les réactifs réagissent dans un rapport molaire de 1:1. Si nous avons 0.238 moles de NaHCO₃, alors, théoriquement, la même quantité de CH₃COOH est nécessaire pour réagir complètement.
Sans connaître le nombre exact de moles de CH₃COOH, nous ne pouvons pas identifier le réactif limitant avec certitude dans le cadre de cette correction.
3. Identification des Signes d’une Réaction Chimique :
Les signes d’une réaction chimique lors de la combinaison du vinaigre et du bicarbonate de soude incluent :
- Formation de gaz : Le dégagement de bulles de dioxyde de carbone (CO₂) est un signe clair qu’une réaction chimique se produit.
- Changement de température : La réaction est exothermique, ce qui signifie qu’elle dégage de la chaleur.
- Formation d’une nouvelle substance : La formation d’acétate de sodium (NaC₂H₃O₂) et d’eau (H₂O) indique que les réactifs ont été transformés en produits nouveaux.
4. Calcul de la Quantité de CO₂ Produit :
D’après l’équation chimique, 1 mole de bicarbonate de sodium réagit pour produire 1 mole de CO₂. Ainsi, le nombre de moles de CO₂ produit est égal au nombre de moles de bicarbonate de soude réagi.
Le nombre de moles de CO₂ produit est donc de 0.238 moles, correspondant au nombre de moles de bicarbonate de soude utilisées.
Identification des Signes d’une Réaction Chimique
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